汽车动力装置参数的选定.ppt

本章基本思路： 第三章 汽车动力装置参数的选定 1、如何选择发动机的 功率 ？ 2、如何选择汽车的 最小传动比 ？ 3、如何选择汽车的 最大传动比 ？ 4、如何确定变速器的 档数与各档的传动比？ 5、如何选择发动机排量、变速器与主减速器速比？ （匹配） 功率平衡且动力性好（比功率） 兼顾最高档的动力性、经济性与驾驶性能 汽车所要求的最大爬坡度、附着率及最低稳定车速 如何兼顾动力性、经济性与变速器结构复杂性？ 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数 本章共有 6节内容 第一节 发动机功率的选择 第二节 最小传动比的选择 第三节 最大传动比的选择 第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确 定动力装置参数 汽车动力 装置参数 发动机的功率 传动系的 传动比 动力性 燃油经济性 驾驶性 动力装置参数对汽车性能的影响 ： 太重要了！（常说的匹配问题） 第一节 发动机功率的选择 预期的 最高车速 发动机的功率 爬坡能力 加速能力 汽车的 动力性 本节解决的基本问题： 该为汽车选配多大功率的发动机？ 第一章已告诉我们功率平衡的概念 ) 761403600 (1 3 m a xm a x aDa T e u ACG f uP 汽车的 比功率 K W / t ) 14.766.3( 11 0 0 0 3 m a x m a x a Da T e u m ACg f u m P 对各类货车， 约占发动机 功率的 2/5 对预期的最高车速 Uamax，依据功率平衡得： 汽车总质量 依据比功率要求，可很方便确定发动机的功率！ 许多国家对车辆应有的最小比功率作出了规定！我国也有相关的规定 JT/T325-2004 m m 第二节 最小传动比的选择 传动系 本节解决的基本问题： 该为汽车传动系统选择多大的最小传动比？ 充分认识重要性？ 汽车绝大多数时间以最高档行驶，故严重影 响经济性与驾驶性能 。 最高挡行驶 最小传动比 cgt iiii 0 总传动比 主减速器 传动比 变速器 传动比 副减速器 传动比 什么是传动系最小速比？ 最小传动比 变速器的 传动比为 1 主减速器的传 动比 i0 直接挡行驶 当最高档速比 i 1，即称为超 速挡 0t g ci i i i 不同 i0时的功率平衡图 Ua a n u 是什么含义？ 该值的大小又如何影响动力性？ 后备功率 哪条曲线的经济性好、发动机噪声低？ 最高档速比 i 1，即称为超速挡 第三节 最大传动比的选择 最大传动比 最大爬坡度 附着率 最低稳定速度 变速器 I挡 传动比 ig1 主减速器 传动比 i0 本节解决的基本问题： 该为汽车传动系统选择多大的最大传动比？ m a xm a x ift FFF m a xm a x 01m a x s i nc o s GGf r iiT Tgtq 汽车的 最大驱动力 低速爬坡 Ttq g iT fGi 0m a x m a xm a x 1 )s i nc o s( 松软的路面 土壤容易 受冲击破坏 影响附着力 最大传动比 itmax 保证最低稳定车速 Uamin m i n m i n m a x 3 77.0 a t u rn i 最大传动比 itmax 驱动轮的附着率 汽车的总体布置 汽车的结构 q L h L a qC g 2 q L h L b qC g 1 1 (1 ) g q C hb q LL 2 g qC ha q LL 第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 传动系的挡数 汽车的动力性 燃油经济性 在高功率附近 工作的机会 在低燃油消耗率 区间工作的机会 本节解决的基本问题： 如何确定变速器的档数与各档的传动比？ Pmax 传动系 挡数的多少 挡与挡之间 传动比的比值 =1.7 1.8 挡位数超过五个， 结构复杂。 加副变速器 最小传动比 itmin 最大传动比 itmax 传动系的挡数 中间各挡的传送比 =1.7 1.8 25.1 36.1 46.1 69.1 5 4 4 3 3 2 2 1 g g g g g g g g i i i i i i i i 54433221 / gggggggg iiiiiiii 中间各挡 的传送比 近似等比数列 完全等比数列 qiiiiiiii g g g g g g g g 5 4 4 3 3 2 2 1 换挡过程车速与发动机转速的关系曲线 01 2 1 377.0 ii rnu g a 换档过程无车速降低 换挡过程分析 I挡起步 发动机转速升到 n2 换挡开始 发动机转速降为 n1 车速不变 01 2 1 377.0 ii rnu g a 分析等比级数分配变速器各档传动比的好处 发动机转速为 n1 1 02 1 2 377.0 a g a uii rnu 01 2 1 377.0 ii rnu g a 1 2 2 1 gg i n i n 换上 II挡 发动机转速降为 n1 车速不变 2 1 1 2 g g i i n n 12aauu 离合器 平顺接合 II挡 发动机转速到 n2 换挡开始 离合器无冲击 平顺接合 发动机转速降为 n1 车速不变 02 2 2 377.0 ii rnu g a n1 n1 2 03 1 3 3 77.0 a g a uii rnu 02 2 2 377.0 ii rnu g a 2 2 3 1 gg i n i n 换上 III挡 发动机转速降为 n1 车速不变 3 2 1 2 g g i i n n n1 3 2 1 2 g g i i n n 2 1 1 2 g g i i n n 3 2 2 1 g g g g i i i i 传动比按照 等比级数 1 2 1 2 n n n n 11 nn 结论：速比为等 比分配的变速器 可以保证以相同 的对应转速 n1、 n2 加减档而使离合 器无冲击接合。 按等比分配传动比的主要目的还在于充分利用 发动机提供的功率，提高汽车动力性。 3 2 2 1 g g g g i i i i 3 2 2 1 g g g g i i i i 不同的传动比分配 3 2 2 1 g g g g i i i i 不同的传动比分配的特点 进一步分析三种方案在加速过程中发动机功率发挥的程 度，以说明传动比分配规律对汽车后备功率的影响 。 不同传动比分配规律的发动机工作范围 i1=4;i2=2;i3=1 i1=4;i2=3;i3=1 i1=4;i2=1.5;i3=1 比较全力加速时功率利用的程度 比较的依据：发动机的工作区域面积之和越大， 功率的利用程度越高 3 2 2 1 g g g g i i i i 实际情况 主要是使用 较高挡位 I,II,III总的使 用率 10 15 gg g1 g2 g3 g4 4.0 3.727 L 4 i 2. 56 6 H 4 i 1. 00 0 A 34 0F i = 2. 80 4, i = 1. 53 1, i = 1. 00 0, i = 0. 70 5 0 普 拉 多 主 减 速 器 速 比 i 分 动 器 速 比 档 ， 档 自 动 变 速 器 ， 第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数 预期的最高车速 传动比的选择 初步的 参数选择 燃油经济性 原地起步加速时间 确定动力 装置参数 汽车的 动力性 本节解决的基本问题： 如何选择发动机排量、变速器与主减速器速比？（匹配） 主减速器传动比的确定 不同的 i0时 燃油经济性加速时间曲线 最佳的主减速器 传动比 C曲线 已选定发动机、变速器 ，匹配主减速器速比 i0 变速器与主减速器传动比的确定 C曲线 合适的变速器 合适的主减速器 已选定发动机 ，匹配变速器 、主减速器速比 i0 不同的变速器时的燃油经济性 发动机、变速器与主减速器传动比的确定 驾性能要求 教材匹配 实例 ： 795.5kg、 装有 5挡变 速器的轿 车，利用 燃油经济 性加速 时间曲线 来确定发 动机排量 与主减速 比 a n u 加速性能定为 13s以内 华南农业大学车辆工程系 朱余清 比较的依据：发动机的工作区域面积之和越大， 功率的利用程度越高 Pmax 这一面积越小功率的利用程度越高，档位无限多即为无级变速， 是理想发动机的等功率输出了 ! A B C A B C A B C 面积 A+B+C 为最大值者功率利用程度越高 ，当档位数越多， A+B+C+,越大